非平穩(wěn)噪聲環(huán)境中的語音增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、日常生活中，語音使得人與人之間的交流變得高效。但是，噪聲往往會對語音信號造成干擾，降低語音的質(zhì)量，影響人們之間的交流。通常，噪聲具有的不同特性和隨機(jī)性使得完全消除噪聲是不可能的，尤其在非平穩(wěn)噪聲環(huán)境中。因此，語音增強(qiáng)的目的是減少語音中含有的噪聲，提高語音信號的質(zhì)量和可懂度。
　　本文從研究傳統(tǒng)的語音增強(qiáng)算法入手，分析了一些算法的優(yōu)缺點。在人耳聽覺掩蔽效應(yīng)的基礎(chǔ)上，對一種單通道語音增強(qiáng)算法提出了一些改進(jìn)。針對語音和噪聲同時進(jìn)入人耳的

2、噪聲環(huán)境，本文提出了一種基于感知失真測度的語音增強(qiáng)算法，實現(xiàn)了在噪聲環(huán)境中對語音信號進(jìn)行增強(qiáng)的目的。本論文主要的工作和創(chuàng)新點如下：
　　1.基于噪聲去除的語音增強(qiáng)
　　1）針對增強(qiáng)過程中容易產(chǎn)生語音失真的問題，本文介紹了一種低失真語音估計器。但是，該語音估計器的計算復(fù)雜度較高，且在低信噪比情況下，不能準(zhǔn)確去噪。針對該問題，本文引入一個過減因子，降低了該語音增強(qiáng)的算法復(fù)雜度。改進(jìn)后，該估計器能夠根據(jù)信噪比的大小及時調(diào)整去噪增益

3、，改進(jìn)了增強(qiáng)效果。
　　2）為了獲得具有較高性能的語音增強(qiáng)系統(tǒng)，需要對噪聲譜進(jìn)行準(zhǔn)確地估計。本文引入了一種低延時低復(fù)雜度無偏的噪聲譜估計方法。該算法能夠及時對信號每一幀的噪聲譜更新，針對語音信號中含有的非平穩(wěn)噪聲，它能夠比較準(zhǔn)確地對噪聲譜進(jìn)行估計。通過實驗表明，相比傳統(tǒng)算法，該算法擁有較好的性能。
　　3）在對語音進(jìn)行預(yù)估計過程中，采用的是基于對數(shù)譜最小均方誤差的方法，該方法預(yù)估出的語音信號更符合人耳聽覺特性。通過實驗表明，

4、將上述提到的噪聲譜估計方法應(yīng)用到該方法中，預(yù)估計的效果要優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。
　　2.基于聽覺感知的語音增強(qiáng)
　　在語音信號和噪聲同時進(jìn)入人耳的噪聲環(huán)境中，針對需要對語音信號進(jìn)行預(yù)處理的情況，本文提出了一種基于感知失真測度的增強(qiáng)方法。通過對人耳聽覺系統(tǒng)的模擬，將語音信號的能量進(jìn)行重新分配，使得人耳感知到的語音信號的失真測度最小化。在基于感知失真測度的增強(qiáng)系統(tǒng)中，可以針對不同的應(yīng)用場景，調(diào)節(jié)算法的延遲時間，從而能夠獲得不同的增強(qiáng)效